JPH0948123A - インクジェット記録ヘッドとその製造方法、インクジェット記録装置、および情報処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容易かつ低コストで製造可能で、常に安定し
た高品位の画像を形成することが可能なインクジェット
記録ヘッドおよびその製造方法、該ヘッドを備えた記録
装置、該装置を出力手段とした情報処理システムを提供
することを目的とする。 【解決手段】 本発明にもとづくインクジェット記録ヘ
ッドは、被記録媒体にインク滴を吐出することによって
入力画像情報を記録するための記録装置に搭載されるイ
ンクジェット記録ヘッドにおいて、被記録媒体へインク
滴を吐出するためのインク吐出口を一端としインクの供
給を受けるインク注入口を他端とするインク流路と、該
インク流路を覆うインク流路被覆部とが、半導体基板上
に一体的に形成されたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンタ、ワードプロセッサ、パーソナルコンピ
ュータ等の情報処理システムにおいて、文字、画像等の
情報を被記録媒体上に記録するためのインクジェット記
録装置および該装置に搭載されるインクジェット方式の
記録ヘッドおよび該記録ヘッドの製造方法に関する。な
お、ここで、記録とは、布、糸、紙、シート材等のイン
ク付与を受けるインク支持体全てへのインク付与等（印
字、画像形成、プリント、染色等）を含むもので、本発
明は情報処理分野のみならず、布、糸、紙、シート材等
のインク付与を受けるインク支持体を用いるアパレル産
業等の幅広い産業分野において適用可能なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、紙、布、プラスチックシート、Ｏ
ＨＰ用シート等の被記録媒体（以下単に記録紙ともい
う）に対して記録を行なう記録装置は、種々の記録方
式、例えばワイヤードット方式、感熱方式、熱転写方
式、インクジェット方式による記録ヘッドを搭載可能な
形態として提案されている。

【０００３】これらの方式のなかで、インクジェット方
式は、インクを微小な液滴としてノズルより吐出し文字
や図形等の記録を行うもので、高精細な画像の出力、高
速記録の手段としてすぐれた利点を有している。その中
でも熱エネルギーを利用（膜沸騰現象を利用）して液体
を吐出させる方式（いわゆるバブルジェット方式）の記
録ヘッドは、上記液体吐出口を高密度に配列することが
できるために高解像度の記録をすることが可能である。
特に、電気熱変換体（以下、ヒータ）等により生成した
バブル（気泡）圧を用いる方法、いわゆる熱インクジェ
ット記録方法（特公昭６１−５９９１１〜４号）は装置
の小型化、画像の高密度化が容易であるなどの特徴を有
している。

【０００４】一般にインクジェット記録装置は、記録手
段（記録ヘッド）およびインクタンクを搭載するキャリ
ッジと、記録紙を搬送する搬送手段と、これらを制御す
るための制御手段とを具備する。そして、複数の吐出口
からインク滴を吐出させる記録ヘッドを記録紙の搬送方
向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）にシリ
アルスキャンさせ、一方で非記録時に記録紙を記録幅に
等しい量で間欠搬送するものである。なお、インクジェ
ット記録装置の記録原理については、例えば「イメージ
ング Ｐａｒｔ２、ｐｐ１１４−１４８，電子写真学会
編写真工業別冊」等に説明されている。

【０００５】ところで、上記熱インクジェット記録方法
（以下、サーマル記録方式ともいう）を適用したインク
ジェット記録ヘッドは、インクの流れる流路部分とイン
クを吐出させる吐出素子部分とを別々に作製した後、こ
れらの部材を接合することによって作製する。

【０００６】サーマル記録方式のインクジェット記録ヘ
ッドを作製する方法としては、以下の（１）および
（２）の方法が知られている。

【０００７】（１）第一の方法（参照：テレビジョン学
会誌、ｖｏｌ．３７，Ｎｏ．２，１９８３） 金型を利用してプレスにより樹脂にインクの流れる溝を
作製する。一方、シリコン基板上の樹脂の溝に対応する
位置に電極層、加熱抵抗層、保護層等を作製し、シリコ
ン基板と樹脂を接着剤を利用して接合する。

【０００８】（２）第２の方法（参照：特開平２−１６
４５４９号） シリコン基板Ａの表面に水酸化カリウムによって異方性
エッチングを行ないインクの流れる溝を作製する。つぎ
に、シリコン基板Ｂのシリコン基板Ａの溝に対応する位
置に電極層、加熱抵抗層、保護層等を成膜して吐出素子
部を作製し、シリコン基板Ａ，Ｂを陽極接合する。

【０００９】従来の方法にもとづいて作製されるインク
ジェット記録ヘッドの一例を図６に示す。

【００１０】インクジェット記録ヘッドは、天板５１と
基板５２とを接合することによって得られる。図に示す
ように、天板５１には、インクを通すためのノズルとな
る複数の溝５３、これらの溝に連通した液室となる溝５
４、および該液室へインクを供給するための供給口５５
が形成されている。一方、基板５２には、各ノズルに対
応した電気熱変換体５６および各電気熱変換体に電極を
供給する電極５７が成膜技術により一体的に形成されて
いる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の方
法は、以下に示すような解決すべき課題を有する。すな
わち、上記（１）および（２）の方法は、２枚の基板を
接合する際に高度な位置合わせ精度が要求される。ま
た、上記（１）の場合、インク加熱時に樹脂とシリコン
の熱膨張係数の違いがあるためにインク加熱時にヘッド
が変形、あるいは内部応力を受けやい。さらに、上記
（２）の場合、シリコン基板を２枚必要とするためコス
ト高になる。

【００１２】したがって、本発明は上記課題を解決し、
低コストで製造可能で、常に安定した高品位の画像を形
成することが可能なインクジェット記録ヘッドおよびそ
の製造方法、該ヘッドを備えた記録装置、該装置を出力
手段とした情報処理システムを提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明にもとづくインクジェット記録ヘッドは、被
記録媒体にインク滴を吐出することによって入力画像情
報を記録するための記録装置に搭載されるインクジェッ
ト記録ヘッドにおいて、被記録媒体へインク滴を吐出す
るためのインク吐出口を一端としインクの供給を受ける
インク注入口を他端とするインク流路と、該インク流路
を覆うインク流路被覆部とが、半導体基板上に一体的に
形成されたことを特徴とする。

【００１４】好ましくは、インクを吐出するためのエネ
ルギーを発生させるための吐出素子部がインク流路被覆
部に一体的に形成されている。

【００１５】好ましくは、吐出素子部は、発熱抵抗層お
よび電極層を有する。

【００１６】好ましくは、発熱抵抗層は、インク滴を吐
出するためのエネルギ発生手段として、インクに膜沸騰
を生じさせる熱エネルギを発生する電気熱変換体であ
る。

【００１７】つぎに、本発明にもとづくインクジェット
記録装置は、上記構成からなるインクジェット記録ヘッ
ドを記録手段として搭載するためのキャリッジと、被記
録媒体を搬送するための搬送手段と、インクジェット記
録ヘッド、キャリッジ、および搬送手段の駆動を制御す
るための制御手段とが設けらている。

【００１８】さらに、本発明にもとづく情報処理システ
ムは、上記構成からなるインクジェット記録装置を出力
手段として用いることを特徴とする。

【００１９】さらにまた、本発明にもとづくインクジェ
ット記録ヘッドの製造方法は、被記録媒体にインク滴を
吐出することによって入力画像情報を記録するための記
録装置に搭載されるインクジェット記録ヘッドの製造方
法において、被記録媒体へインク滴を吐出するためのイ
ンク吐出口を一端としインクの供給を受けるインク注入
口を他端とするインク流路と、該インク流路を覆うイン
ク流路被覆部とを、半導体基板上に一体的に形成するこ
とを特徴とする。

【００２０】好ましくは、インクを吐出するためのエネ
ルギーを発生させるための吐出素子部がインク流路被覆
部に一体的に形成される。

【００２１】好ましくは、吐出素子部は、発熱抵抗層お
よび電極層を有する。

【００２２】好ましくは、発熱抵抗層は、インク滴を吐
出するためのエネルギ発生手段として、インクに膜沸騰
を生じさせる熱エネルギを発生する電気熱変換体であ
る。

【００２３】好ましくは、半導体基板上に陽極化成によ
り多孔質層を設け、該多孔質層の上に流流路被覆層を制
作する工程を有する。

【００２４】本発明にもとづくインクジェット記録ヘッ
ド（以下、単にヘッドともいう）は、半導体基板上にイ
ンクの流れる流路とインクの吐出を行なわせる吐出素子
部（電極層、加熱抵抗層等）とが一体的に作製された構
成をとる。そのため、ヘッド作製時の貼り合わせによる
高度な位置合わせが不要となり簡便な方法で作製され
る。その結果、ヘッドの製造コストを下げることが可能
であり、また従来のものに比べて低価格で消費者に提供
することが可能である。

【００２５】本発明にもとづくインクジェット記録ヘッ
ドは、半導体基板上にインクの流れる流路とインクの吐
出を行なわせる吐出素子部とが一体的に作製された構成
をとる際に、インク流路の被覆部にインク吐出口を作製
することによって、サイドシューター方式のヘッドとな
る。

【００２６】さらに、インク吐出素子部をヘッド表面に
作製することによって回路構成を容易に組むことが可能
となるとももに、制御回路を一体的に作製しやすい。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明にもとづくインクジ
ェット記録ヘッドおよびその製造方法、該ヘッドを搭載
するインクジェット記録装置、および該装置を出力手段
とする情報処理システムについて説明する。

【００２８】図１は、本発明にもとづくインクジェット
記録ヘッドの概略的構成を説明するためのもので、
（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ′線に沿う断
面図である。インクジェット記録ヘッド１００は、半導
体基板１の表面に溝状に形成されたインクの流れる流路
２、インク吐出口３、該流路２を覆うようにして半導体
基板１上に設けられかつインク流路２へインクを供給す
るためのインク注入口が形成された保護層８、およびイ
ンクの吐出を行なわせる吐出素子部４が一体的に形成さ
れている。

【００２９】図２は、図１に示すインクジェット記録ヘ
ッドの製造方法を説明するための図１（ａ）のＩ−Ｉ′
線に沿う断面図に相当するもので、（ａ）〜（ｄ）は各
工程に対応した断面図である。

【００３０】インクジェット記録ヘッドの製造方法は、
以下の工程（１）〜（５）を有する。

【００３１】（１）シリコン基板１両面にレジスト６を
塗布し、インクの流れる溝形状に合わせたパターン露光
を行ない不必要なレジストを除去する（図２（ａ））。

【００３２】（２）基板の陽極化成を行ないインクの流
路を作製する部位７を多孔質化する。

【００３３】（３）次にインク注入口５を除き多孔質層
の上にエッチング耐性のある保護層８（たとえば耐熱保
護層を兼ねる）を成膜する（図２（ｂ））。

【００３４】（４）発熱抵抗層９、および発熱抵抗層に
電圧を印加する為の電極１０、断熱層１１、放熱層１２
等を成膜し吐出素子を作製する。

【００３５】（５）選択エッチングを行ない基板の多孔
質層を選択的に除去する。

【００３６】ここで、陽極化成、およびエッチングに関
して説明する。

【００３７】まず、陽極化成により、シリコン基板を多
孔質化する方法について説明する。

【００３８】５〜５０％の体積濃度の弗化水素酸をいれ
た容器に、必要な開口部を残して窒化シリコン、レジス
ト等により被覆したシリコン基板と白金電極を浸せきす
る。白金電極をマイナス電極、シリコン基板をプラス電
極に接続して５から数１００ｍＡ／ｃｍ² の電流を流す
とシリコン基板は開口部から０．５から１０μｍ／ｍｉ
ｎ．のスピードで多孔質化される。シリコン基板の両面
に接触する弗化水素酸を隔離するように容器内を２分割
して、各々の分割容器に電極を挿入し電流を流してもよ
い。この場合にはシリコン基板の裏面のマスキングは不
要である。また、シリコン表面の選択多孔質化はマスキ
ングする代わりにｐ型、ｎ型の多孔質化速度の違いを利
用してもよい。

【００３９】一部に多孔質層を有するシリコン基板を水
酸化ナトリウム溶液、あるいは弗化水素酸溶液に浸せき
させるとシリコンの多孔質層と非多孔質層のエッチング
レートの違いにより多孔質層のみが選択的にエッチング
される。

【００４０】このようにしてシリコン基板上に複数のイ
ンクノズルを有する多数のヘッドを作製することができ
る。

【００４１】インクノズルの端面形状をきれいにするた
めに２つのインクジェットヘッドのインクノズルの吐出
面を向かい合わせるようにパターニングを行ない、エッ
チングのあとから基板のカットを行なってもよい。ある
いは先にカット（ダイシング）してヘッドのインク吐出
端面を露出させてからワックス等で保護してエッチング
してもよい。

【００４２】また、ノズル吐出口付近の溝の幅を変えて
作製して、インクの吐出量を制御したり、吐出スピード
を変えることも良い方法である。

【００４３】以下、具体的な実施例によって、本発明を
説明する。

【００４４】＜実施例１＞エッジシュータータイプのイ
ンクジェット記録ヘッドを製造する（製造工程は図２を
参照せよ）。

【００４５】（１）シリコン基板１両面にレジスト６を
スピンコートし、インクの流れる溝形状（幅６０μｍ）
に合わせたパターン露光を行ない溝部に対応する不必要
なレジストを洗浄により除去する。

【００４６】（２）基板１の陽極化成（３０体積％の弗
化水素酸に浸せき）を行ないインクの流路を作製する部
位７を深さ５０μｍ多孔質化する。

【００４７】（３）次にインク注入口５を除き多孔質層
の上に保護層（ｓ−Ｓｉ）８を１μｍ成膜する。また、
絶縁層としてＳｉＯ₂ を１μｍ成膜する。

【００４８】（４）発熱抵抗層（ＺｒＢ₂ ）９を０．１
μｍ、および発熱抵抗層に電圧を印加する為の電極層１
０としてＡｕをそれぞれ０．３μｍ積層した後選択フォ
トエッチングで５０μｍ×１００μｍの発熱体を作製す
る。その後断熱層１１としてＳｉＯ₂ を３μｍ、放熱層
１２としてｐ−Ｓｉを断熱層を被覆するように１０μｍ
成膜する。

【００４９】（５）基板１を４０体積％の弗化水素酸に
浸せきさせてエッチングを行ない、多孔質層を選択的に
除去し、流路３を作製する。

【００５０】上記工程（５）での選択的なエッチング
は、基板上の表面に露出している必要な層が耐エッチン
グ性の良い膜となっていれば最終工程である必要はな
い。例えば、工程（３）のあと選択エッチングを行な
い、その後発熱抵抗層等を成膜しても構わない。こうす
れば後工程で弗化水素酸に腐食されやすい材料を成膜す
ることもできる。

【００５１】記録を連続的に行ない、ヘッドにおける放
熱が充分でなくなる場合は放熱部に銅、アルミ等の金属
を接触させたり陽極接合により接合する、あるいは、イ
ンク貯蔵部を放熱層の上に配置する事により放熱をさら
に効率的にすることもよい方法である。またこの方法は
インクに発泡が生じた際にメンブレンが変形して圧力の
一部が分散してしまう現象を防止する効果もある。

【００５２】＜実施例２＞サイドシュータータイプのイ
ンクジェット記録ヘッドを製造する。すなわち、本実施
例ではインクの吐出口１３を基板１の表面に形成する。

【００５３】図３は、本実施例にもとづくインクジェッ
ト記録ヘッドの概略的構成を説明するためのもので、
（ａ）は斜視図、（ｂ）は （ａ）のIII-III′線に沿う
断面図である。

【００５４】（１）シリコン基板１両面にレジストをス
ピンコートし、インクの流れる溝形状（幅８０μｍ）に
合わせたパターン露光を行ない溝部に対応する不必要な
レジストを洗浄により除去する。

【００５５】（２）基板１の陽極化成（５０体積％の弗
化水素酸に浸せき）を行ないインクの流路を作製する部
位を多孔質化する。

【００５６】（３）次にインク注入口、吐出口１３を除
き多孔質層の上に保護層（ｓ−Ｓｉ、Ｔａ）８を１．０
μｍ、パッシベーション膜（Ｔａ₂ Ｏ₅ を０．２μｍ、
ＳｉＯ₂ を２．０μｍ、不図示）を成膜する。

【００５７】（４）発熱抵抗層（ＨｆＢ₂ ）９を０．１
３μｍ、および発熱抵抗層に電圧を印加する為の電極層
１０としてＰｔを０．２μｍ積層した後選択フォトエッ
チングで６０μｍ×１５０μｍの発熱体を作製する。そ
の後断熱層１１としてＳｉＯ₂を３μｍ、放熱層１２と
してｐ−Ｓｉを断熱層を被覆するように７μｍ成膜す
る。

【００５８】（５）基板１を弗化水素酸に浸せきさせて
エッチングを行ない多孔質層を選択的に除去する。

【００５９】＜実施例３＞上記実施例１または２のイン
クジェット記録ヘッドと同一構成および同一の製造方法
によって製造されるが、以下に説明する点が異なる。

【００６０】図４は、インクジェット記録ヘッドの吐出
素子部に適用される電極構成を説明するためのもので、
（ａ）は従来の構成例を示す模式的平面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ｂ線に沿う断面図、（ｃ）は本実施例のイ
ンクジェット記録ヘッドに適用される電極の構成を示す
模式的平面図、（ｄ）は（ｃ）のＣ−Ｄ線に沿う断面図
である。図中、参照符号９は発熱抵抗層、１０は電極
層、１４は絶縁層である。

【００６１】図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、従来の
ものと比較して本実施例の構成によれば、発熱抵抗層９
の幅を広くとる一方で、吐出素子部４の幅を狭めること
ができる。

【００６２】本実施例のインクジェット記録ヘッドに適
用される吐出素子部４は、発熱抵抗層（ＨｆＢ₂ ）９を
０．１μｍ、および発熱抵抗層に電圧を印加する為の一
方の電極層１０としてＡｌを０．５μｍ積層した後、選
択エッチングにより幅５０μｍの電極パターンを作製し
た。さらに絶縁層（ＳｉＯ₂ ）１４を２μｍ成膜し、発
熱抵抗層の長さが１００μｍになるように絶縁層１４の
選択エッチングを行ない発熱抵抗層の一部を露出させ
た。

【００６３】さらにもう一方の電極層１０としてＡｌを
０．５μｍ積層パターニングした。上記のように、本実
施例に示すような電極構成にすることにより加熱抵抗層
の巾を狭くすることなく吐出素子部４の幅を狭くするこ
とができ、ノズル幅を狭くすることが可能となり、イン
クジェットヘッドの更なる高密度化を図ることが可能と
なる。

【００６４】なお、実施例３の電極部の変形例としてイ
ンクの吐出口の周囲（少なくとも流路方向前後）に発熱
抵抗層を配置し、気泡がインク吐出口の両側から発生す
るようにしてもよい。吐出口の両側より気泡を発生させ
ることによりインクの吐出効率を良くすることができ
る。

【００６５】また、多孔質層をエッチングにより除去す
る際、ノズルの吐出素子部後方に多孔質層を一部残すこ
とも可能である。この場合、インクの泡発生時はインク
が高速で移動するため多孔質層を殆ど通過せずインク逆
流防止効果があり、非記録時にはインクはゆっくりと多
孔質層を通過してノズル先端部まで送られインク供給が
行われる。また、この場合、多孔質層を高温（約１００
０℃）に加熱し孔の大きさを拡大しておくことが効果的
である。

【００６６】反応条件により異なるが、弗化水素酸に耐
性のある膜としてはＭｏ、Ｗ、Ｐｂ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｆ
ｅ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、
ＳｉＮ、Ｔａ、モネルメタル等が利用できる。

【００６７】以上、本発明をサーマル方式のインクジェ
ットに適用した場合について説明したが、電界吸引方式
のスリットジェット等同様の方式にも適用が可能であ
る。

【００６８】つぎに、上記構成からなる記録ヘッドで行
われるバブルジェット方式のインク滴形成過程について
簡単に説明する。

【００６９】まず、発熱抵抗層（ヒータ）が所定の温度
に達するとヒータ面を覆うような膜気泡が生ずる。この
気泡の内部圧力は非常に高く、ノズル内のインクを押し
出す。インクはこの押し出しによる慣性力でノズルの外
およびその反対方向にあるインク注入口に向かって移動
する。インクの移動が進むと気泡の内部圧力は負圧にな
り、また流路抵抗も加わってノズル内部のインクの速度
は遅くなる。ノズル口（オリフィス）から外へ吐出され
たインクは、ノズル内部に比べて速いため、慣性力と流
路抵抗、気泡の収縮、インク表面張力のバランスでくび
れが生じ、分離・液滴化する。そして、気泡の収縮の収
縮と同時に、毛管力によりノズル内に共通液室よりイン
クが供給され次のパルスを待つ。

【００７０】このように、発熱抵抗層からなる電気熱変
換素子をエネルギー発生手段として用いた記録ヘッド
は、駆動電気パルス信号により一対一の対応で液路のイ
ンク内に気泡を発生させることができ、また即時かつ適
切に気泡の成長・収縮を行わせることができるので、特
に応答性のすぐれたインク滴吐出が達成できる。また、
記録ヘッドのコンパクト化も容易であり、かつ最近の半
導体分野における技術の進歩と信頼性の向上が著しいＩ
Ｃ技術やマイクロ加工技術の長所を十二分に活用でき、
高密度実装化が容易で、製造コストも安価なことから有
利である。

【００７１】つぎに、上記構成からなるインクジェット
記録ヘッドを搭載するインクジェット記録装置の一例を
説明する。

【００７２】図５は、以上のように構成されるインクジ
ェット記録ヘッドと該記録ヘッドへインクを供給するた
めのインクタンクとが一体となったインクジェットカー
トリッジＩＪＣが搭載されるインクジェット記録装置の
一例の概略的構成を示す斜視図である。このインクジェ
ット記録装置ＩＪＲＡは、駆動モータの２０１０の正逆
回転に連動して駆動力伝達ギア２０２０，２０３０を介
して回転するリードスクリュー２０４０を有する。イン
クジェットカートリッジＩＪＣが載置されるキャリッジ
ＨＣは、キャリッジ軸２０５０およびリードスクリュー
２０４０に支持され、リードスクリュー２０４０のら線
溝２０４１に対して係合するピン（不図示）を有してお
り、リードスクリュー２０４０の回転に伴って、矢印
ａ，ｂ方向に往復移動される。２０６０は紙押え板であ
り、キャリッジ移動方向にわたって紙Ｐをプラテンロー
ラ２０７０に対して押圧する。２０８０および２０９０
はフォトカプラで、これらは、キャリッジＨＣに設けら
れたレバー２１００のこの域での存在を確認してモータ
２０１０の回転方向切換等を行うためのホームポジショ
ン検知手段として動作する。２１１０は記録ヘッドの前
面をキャップするキャップ部材であり、支持部材２１２
０により支持されている。２１３０はこのキャップ内を
吸引する吸引手段であり、キャップ内開口を介して記録
ヘッドの吸引回復を行う。記録ヘッドの端面をクリーニ
ングするクリーニングブレード２１４０は、前後方向に
移動可能に部材２１５０に設けられており、これらは本
体支持板２１６０に支持されている。

【００７３】また、２１７０は吸引回復の吸引を開始す
るためのレバーであり、キャリッジＨＣと係合するカム
２１８０の移動に伴って移動するようになっており、こ
れにより駆動モータ２０１０からの駆動力がクラツチ切
換等の伝達手段で移動制御される。

【００７４】上記構成からなるインクジェット記録装置
は、高密度かつ高速な記録動作が可能であることから、
情報処理システムの出力手段、例えば複写機、ファクシ
ミリ、電子タイプライタ、ワードプロセッサ、ワークス
テーション等の出力端末としてのプリンタ、あるいはパ
ーソナルコンピュータ、ホストコンピュータ、光ディス
ク装置、ビデオ装置等に具備されるハンディまたはポー
タブルプリンタとして利用できる。この場合、インクジ
ェット記録装置は、これら装置固有の機能、使用形態等
に対応した構成をとる。

【００７５】さらに、カラー対応のインクジェット記録
装置の場合、複数色の記録ヘッドにより吐出されるイン
ク液滴の重ね合わせたり、マトリックス（Ｎ×Ｎ）に配
色することによりカラー画像を形成する。一般に、カラ
ー記録を行う場合、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）お
よびシアン（Ｃ）の３原色またはこれら３原色にブラッ
ク（Ｂ）を含めた４色に対応する４種類の記録ヘッドお
よびインクカートリッジを必要とする。

【００７６】さらにまた、上記インクジェット記録装置
は比較的容易にＡ１等の大判記録が可能な構成を取るこ
ともできる。すなわち、画像を読み取るリーダーを接続
し原稿を複写するＡ１版カラー記録対応の記録装置、例
えばＣＡＤ出力用プリンター等のプロッターとして利用
可能である。また、一方で多様な使い方も可能であり、
例えば、会議、講義等におけるプレゼンテーション用に
投影可能なOHP フィルムへの記録に対応できる。

【００７７】このように本発明のインクジェット記録ヘ
ッドを搭載したインクジェット記録装置は、優れた記録
手段として幅広い産業分野（例えばアパレル産業等）で
利用可能であり、かつ従来のものに比べてより一層高品
位な画像の提供も可能であろう。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にもとづく
インクジェット記録ヘッドおよび該ヘッドの製造方法、
該ヘッドを搭載した記録装置および該記録装置を出力手
段とした情報処理システムによれば、インクジェット記
録ヘッドはが半導体基板上にインクの流れる流路とイン
クの吐出を行なわせる吐出素子部（電極層、加熱抵抗層
等）とが一体的に作製された構成をとるため、ヘッド作
製時の貼り合わせによる高度な位置合わせが不要となり
簡便な方法でインクジェット記録ヘッドが提供される。
その結果、インクジェット記録ヘッドおよび記録装置の
小型化および低価格化が可能となる一方で、常に高品位
な画像を形成することが可能となるという効果を奏する
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にもとづくインクジェット記録ヘッドの
概略的構成を説明するためのもので、（ａ）は斜視図、
（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ′線に沿う断面図である。

【図２】図１に示すインクジェット記録ヘッドの製造方
法を説明するための図１（ａ）のＩ−Ｉ′線に沿う断面
図に相当するもので、（ａ）〜（ｄ）は各工程に対応し
た断面図である。

【図３】本発明にもとづくインクジェット記録ヘッドの
概略的構成を説明するためのもので、（ａ）は斜視図、
（ｂ）は （ａ）のIII-III′線に沿う断面図である。

【図４】インクジェット記録ヘッドの吐出素子部に適用
される電極構成を説明するためのもので、（ａ）は従来
の構成例を示す模式的平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂ
線に沿う断面図、（ｃ）は本実施例のインクジェット記
録ヘッドに適用される電極の構成を示す模式的平面図、
（ｄ）は（ｃ）のＣ−Ｄ線に沿う断面図である。

【図５】本発明にもとづくインクジェット記録ヘッドと
該記録ヘッドへインクを供給するためのインクタンクと
が一体となったインクジェットカートリッジが搭載され
るインクジェット記録装置の一例の概略的構成を示す斜
視図である。

【図６】従来のインクジェット記録ヘッドの構成を説明
するための斜視図である。

【符号の説明】

１ 基板（シリコン基板） ２ インク流路 ３ インク吐出口 ４ 吐出素子部 ５ インク注入口 ８ 保護層 ９ 発熱保護層 １０ 電極層

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被記録媒体にインク滴を吐出することに
   よって入力画像情報を記録するための記録装置に搭載さ
   れるインクジェット記録ヘッドにおいて、 前記被記録媒体へインク滴を吐出するためのインク吐出
   口を一端としインクの供給を受けるインク注入口を他端
   とするインク流路と、 該インク流路を覆うインク流路被覆部とが、 半導体基板上に一体的に形成されたことを特徴とするイ
   ンクジェット記録ヘッド。
2. 【請求項２】 インクを吐出するためのエネルギーを発
   生させるための吐出素子部が前記インク流路被覆部に一
   体的に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のイ
   ンクジェット記録ヘッド。
3. 【請求項３】 前記吐出素子部は、発熱抵抗層および電
   極層を有することを特徴とする請求項２に記載のインク
   ジェット記録ヘッド。
4. 【請求項４】 前記発熱抵抗層は、前記インク滴を吐出
   するためのエネルギ発生手段として、前記インクに膜沸
   騰を生じさせる熱エネルギを発生する電気熱変換体であ
   ることを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記
   録ヘッド。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか一項記載の
   インクジェット記録ヘッドを記録手段として搭載するた
   めのキャリッジと、 被記録媒体を搬送するための搬送手段と、 前記インクジェット記録ヘッド、前記キャリッジ、およ
   び前記搬送手段の駆動を制御するための制御手段とが設
   けられたことを特徴とするインクジェット記録装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載のインクジェット記録装置
   を出力手段として用いることを特徴とする情報処理シス
   テム。
7. 【請求項７】 被記録媒体にインク滴を吐出することに
   よって入力画像情報を記録するための記録装置に搭載さ
   れるインクジェット記録ヘッドの製造方法において、 前記被記録媒体へインク滴を吐出するためのインク吐出
   口を一端としインクの供給を受けるインク注入口を他端
   とするインク流路と、 該インク流路を覆うインク流路被覆部とを、 半導体基板上に一体的に形成することを特徴とするイン
   クジェット記録ヘッドの製造方法。
8. 【請求項８】 インクを吐出するためのエネルギーを発
   生させるための吐出素子部が前記インク流路被覆部に一
   体的に形成されることを特徴とする請求項７に記載のイ
   ンクジェット記録ヘッドの製造方法。
9. 【請求項９】 前記吐出素子部は、発熱抵抗層および電
   極層を有することを特徴とする請求項８に記載のインク
   ジェット記録ヘッドの製造方法。
10. 【請求項１０】 前記発熱抵抗層は、前記インク滴を吐
    出するためのエネルギ発生手段として、前記インクに膜
    沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する電気熱変換体で
    あることを特徴とする請求項９に記載のインクジェット
    記録ヘッドの製造方法。
11. 【請求項１１】 前記半導体基板上に陽極化成により多
    孔質層を設け、該多孔質層の上に前記流路被覆層を制作
    する工程を有することを特徴とする請求項７ないし１０
    のいずれか一項に記載のインクジェット記録ヘッドの製
    造方法。